caratterizzazione del comportamento di giunti semirigidi per strutture ...

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- le connessioni legno-legno con connettori a gambo cilindrico hanno proprietà (resistenza/rigidezza/duttilità) che variano in funzione della tipologia del connettore, del diametro e della direzione della forza rispetto la fibratura; - è necessario studiare il comportamento elastico (rigidezza iniziale,vy,Fy) e post elastico (perfettamente plastico, plastico- incrudente, plastico rammollente, fragile) della connessione; - è necessario definire con precisione le caratteristiche dei materiali componenti la connessione per stabilire e prevedere la sovraresistenza del giunto; • la singola connessione, giunto o nodo: • la struttura: - si è scelto di studiare in particolare una tipologia di nodi a momento detta nodi a raggiera, tale tipologia è utilizzata nella pratica progettuale per la realizzazione di portali a due o tre cerniere; - la tipologia di nodi studiati prevede che i connettori sollecitino gli elementi lignei secondo direzioni inclinate rispetto la fibratura; - in letteratura si trovano poche indicazioni sulla rigidezza iniziale e soprattutto sul comportamento post-elastico dei nodi in esame; - i telai sismoresistenti proposti hanno travi e pilastri continui e prevedono che i nodi trave colonna siano le uniche zone dissipative. Presentano un comportamento diverso da telai in c.a. o acciaio dove si prevede che le cerniere plastiche si formino sulle colonne in prossimità del nodo. Lo studio si è avvalso delle indicazioni bibliografiche e date dalle normative. Sono state determinate formulazioni analitiche e sono stati implementati modelli numerici utili alla comprensione e soluzione del problema. Tramite tali soluzioni numerico-analitiche è stata progettata un’estesa campagna sperimentale indispensabile per: - validare le ipotesi di partenza; - verificare le formule di progetto adottate; - acquisire i parametri indispensabili per l’elaborazione di modelli numerici sofisticati (prove pushover). Le fasi di ricerca bibliografica, elaborazione di modelli analitici indagini sperimentali e numeriche sono state condotte durante tutto il periodo di tesi intersecandosi e validandosi reciprocamente. Di fondamentale importanza la fase sperimentale, indispensabile nello studio delle connessioni fra elementi lignei. Questi ultimi sono caratterizzati da problemi 4
di fragilità locale, causata dalle concentrazioni degli sforzi indotte da connettori a gambo cilindrico, che possono generare trazioni perpendicolari alla fibratura e quindi rotture fragili. La modellazione tramite modelli agli Elementi Finiti riesce con difficoltà a fornire dati attendibili e cogliere problemi locali legati all’interazione legno-acciaio difficilmente modellabili a causa: - dell’ortotropia del legno; - dei problemi di fragilità locale del legno; - dei problemi legati ai difetti locali del legno (nodi, cretti, variazioni nella direzione della fibratura); - della capacità locale del legno di plasticizzarsi a causa di pressioni di contatto (rifollamento). Il percorso partito dall’analisi teorico-sperimentale dei singoli nodi ha portato alla caratterizzazione della risposta di sistemi sismoresistenti a telaio tramite sofisticate analisi pushover. La modellazione del sistema, alla base di tali analisi, prevede che gli elementi in legno (travi e colonne) vengano schematizzati come elementi monodimensionali in legno continui uniti in corrispondenza dei nodi da elementi fittizi in grado di riprodurre il comportamento elastico e post elastico dei nodi. Il metodo pushover permette di dedurre il fattore di struttura del telaio e di verificare il telaio stesso; tale metodo prevede che sia rispettato il principio della gerarchia delle resistenze. 1.4 Limiti I risultati esposti sono validi per la tipologia di connessione studiata, nodi a raggiera. Tali risultati potranno essere estesi a seguito di ulteriori analisi numerico - sperimentali a configurazioni geometriche simili caratterizzate da un numero variabile di connettori e diametro dei connettori variabile. Il metodo di studio applicato ha carattere generale. Studiando una determinata tipologia di nodi tramite modelli analitico – numerici, validati da prove sperimentali è possibile determinare le caratteristiche meccaniche necessarie per implementare analisi numeriche agli EF in grado di schematizzare il comportamento dell’intera struttura e fornire risposte sul comportamento in campo sismico del telaio. E’ necessario dimostrare che il sistema complesso travi – colonne, unite dai nodi studiati singolarmente come sopra descritto, permetta ai nodi stessi di sviluppare le caratteristiche di dissipazione e duttilità determinate dall’analisi del nodo 5
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I valori di rigidezza, resistenza e
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La tecnica costruttiva a parete mas
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Costruzioni realizzate secondo le s
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E’ possibile realizzare giunti tr
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o due ordini di connettori disposti
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Si ipotizza che i connettori esibis
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momento pari al momento ultimo Mu e
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Connettore fh,1 [MPa] fh,2 [MPa] β
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f f ( α ; α ) tr mo ( α ; α ) t
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Tali forze possono essere determina
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⎛ M ⎞ ⎜ ⎟ ntot ⋅ H ⎛ r
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⎛ 1 1 ⎞ M ⋅ ⎜ + ⎟ = F ⎜
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5.3.7 Test T09 Il test T09 presenta
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5.3.9 Confronti Il paragrafo presen
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zona d’introduzione delle forze,
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V V τV = = 2 2 A π ⋅( re − ri
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5.4.4 Confronto resistenze teoriche
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Nel caso in esame, giunto incollato
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Bilatera Kel [km/rad] errore Kpl [k
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• la rotazione ultima raggiunta s
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Ciclo MIII/MI ν [%] I ciclo III ci
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6 GIUNTI SEMIRIGIDI PER STRUTTURE I
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TC fornito in normativa in funzione
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⎧ Δ F u y ⎪ 2⋅ −1 ⋅ →
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CD q Esempi di strutture "A" "B" 3,
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Il metodo si basa sull’assunzione
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Moretton M., (2010), Sul comportame
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Tomasi R., Piazza M., Angeli A. and
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